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微异构的创新:英特尔架构天河2问鼎2013超算Top500

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英特尔在去年年底推出了至强融核(Xeon Phi)平台,这个作用类似于GPU的系统,很快就展现出了它的实力,在昨天的国际超级计算大会上,一套采用至强融核平台的系统勇夺冠军,成为全球最强大的超级计算机,这就是中国的天河二号。

作者:李钧 来源:CNET科技资讯网【原创】 2013年6月18日

关键字: 至强融核 XeonPhi 英特尔

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CNET科技资讯网 06月18日 北京消息(文/李钧): 英特尔在去年年底推出了至强融核(Xeon Phi)平台,这个作用类似于GPU的系统,很快就展现出了它的实力,在昨天的国际超级计算大会上,一套采用英特尔至强融核平台的系统勇夺冠军,成为全球最强大的超级计算机,这就是中国的天河二号。

微异构的创新:英特尔架构天河2问鼎2013超算Top500

尽管这是一个新的平台,但对于用户而言,并不需要去在乎架构上的变化,所有的应用都可以在以CPU为基础的架构上进行开发、移植和调优,新增的至强融核并不会对软件设计提供新的要求,英特尔认为,这是一种微异构的体系,在异构计算停滞不前的时代,英特尔实现了单一编程模式的异构系统,一方面提升工业效率,另一方面提升计算性能。

我们先来看看采用这种微异构体系的天河二号。这款由中国广州国家超级计算中心构建的超级计算机,配备了32000颗至强E5-2600 v2处理器,以及48000颗英特尔至强融核协处理器,系统总功耗17.8兆瓦,它不仅仅是全球高性能计算机Top500中性能最强的,也是能效最高的系统之一。由于微异构的支撑,这套平台可以由通用编程模型进行支持,这是传统异构所无法实现的。

目前,超算在全球范围内已经有着广泛的应用。在三个领域中,超算有着广泛的应用:

首先在超算应用最广泛的政府和科研领域中,超算仍然在支撑获取重大发现的基础科研工作;其次,在商业和行业领域,超算能够帮助用户实现更好的产品,帮助企业让产品更快进入市场并且降低研发投入;最后在全新的应用领域中,超算也在发挥作用,比如人类大脑研究项目,让超算应用其中,帮助分析大脑工作机制,解决困扰人类的脑部疾病。

在这些领域中,超算有着无数的成功经历,比如在注明的汽车企业奥迪上,他们就组建了一套系统,来实时成像分析设计成型的汽车,在原型车出厂之前,不需要任何物理制造介入,系统可以帮助奥迪自动的分析汽车的防撞等能力,而利用传统方式,奥迪可能需要在成品车生产之前制造十几台甚至几十台汽车原型,超算帮助他们大大降低了设计成本,同时加快了新车推向市场的速度。

伴随着微异构的出现,英特尔的超算架构也在发生着变化,在2009年,英特尔的超算架构非常简单,只有两个组成部分:处理器和软件,然而现在四个大模块组成了一个完善的超算体系:处理器、协处理器、网络通信和软件。

此次英特尔推出了多款产品和产品线,包括了至强融核7100,3100,5100,

在这些产品中,英特尔至强融核协处理7100产品家族经过精心设计和优化,具备最佳性能和最高级别的特性,包括集成了61个时钟速度为1.23GHz的内核、拥有16 GB的内存容量支持(比此前加速器或协处理器支持的内存容量提高一倍)和超过1.2 TFlops的双精度浮点计算性能。英特尔至强融核协处理器3100产品家族被设计用于提供出色的性价比优势。该产品家族集成57个时钟速度为1.1GHz的内核,可提供1 TFlops的双精度性能。

此外,英特尔还为去年推出的英特尔至强融核协处理器5100产品家族增添了一个新成员——英特尔至强融核协处理器5120D,它针对高密度环境进行了优化,能够以小型主板的形态支持插座直连,构成类似刀片的系统。

得益于这些微异构的创新,英特尔在新的超算格局上也表现非常突出,最新的超算Top500上,英特尔架构的平台达到403台,达到81%,而新上榜的177台超级计算机中,有98%(174台)采用英特尔架构,作为对比,去年超算Top500中,英特尔架构的数量不超过400台。

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